用剛體轉動儀測剛體轉動慣量

1、講述“用剛體轉動儀測剛體轉動慣量”實驗的實驗原理
?2、介紹實驗的操作要領、數據處理等
3、測量環狀、圓塊物體的轉動慣量。
4、指導學生進行實驗操作、觀察實驗現象、測量并記錄實驗數據。
教學學時：3學時
教學目的：1、使學生了解“用剛體轉動儀測剛體轉動慣量”的實驗原理
?????????? 2、使學生學會摩擦力的平衡方法
?????????? 3、使學生掌握本實驗的儀器調節和實驗數據的測量
?????????? 4、使學生學會有理論值時的實驗結果表示的規范形式
教學重點、難點：
1、?摩擦力的平衡方法及誤差分析
2、?數據處理方法
教學方法、方式：講解、演示、學生操作教師指導。
教學過程：
一.、引入
剛體轉動慣量是剛體在轉動中慣性大小的量度，它的重要性類似于平動中物體的質量。一剛體對于某一給定軸的轉動慣量，是剛體中每一單元質量的大小與單元質量到轉軸的距離的平方的乘積的總和。
剛體的轉動慣量與剛體的質量、剛體的質量分布、轉軸的位置與方位有關。對于幾何形狀規則的剛體，可用積分式計算出它繞過質心軸轉動的轉動慣量，并根據平行軸定理，計算出剛體繞任一特定軸轉動的轉動慣量。但對于形狀復雜的剛體，用數學方法求轉動慣量則相當困難，一般宜采用實驗的方法來測定。因此，學會對剛體轉動慣量的測量方法，具有重要的現實意義，如對研究機械轉動性能，包括飛輪、炮彈、發動機葉片、電機、電機轉子、衛星外形等的設計工作都有重要意義。測定剛體轉動慣量的常用實驗方法有：三線擺法、扭擺法、轉動慣量儀法等。
二、 實驗儀器介紹
⑴ 剛體轉動儀（1套）； ⑵游標卡尺； ⑶鋼卷尺； ⑷秒表。
三、實驗原理講解
如圖2-18所示，當重物 由靜止下降距離為h時，重物的勢能將減少 ，設此時重物 的速度為vt，待測物體的角速度為 ，根據機械能轉換和守恒定律可知，減少的能量 將轉化為重物的平動動能和被測物體的轉動動能，即